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KR100642785B1 - Luminous chip - Google Patents

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KR100642785B1
KR100642785B1 KR1020050022389A KR20050022389A KR100642785B1 KR 100642785 B1 KR100642785 B1 KR 100642785B1 KR 1020050022389 A KR1020050022389 A KR 1020050022389A KR 20050022389 A KR20050022389 A KR 20050022389A KR 100642785 B1 KR100642785 B1 KR 100642785B1
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KR
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light emitting
semiconductor layer
type semiconductor
circular
emitting cells
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이건영
이정훈
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서울반도체 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 반도체 기판상에 형성된 다수의 원 형상의 발광 셀과, 상기 발광 셀 연결하는 다수의 금속배선 및 상기 발광 셀에 전원을 인가시키는 제 1 및 제 2 전극 패드를 포함하는 발광 칩을 제공한다. 즉, 발광 셀의 형상을 원으로 형성하여, 이들간의 간격을 일정하게 유지함으로써, 전류 밀도가 향상되고, 측면으로 복사되는 광반사를 줄일 수 있고, 원 형상의 발광 셀에 형성되는 N형 패드 및 P형 패드의 패턴을 제어하여, 발광 셀에서 방출되는 광의 복사를 방해하는 요인을 최소화할 수 있고, 외부의 전원을 반도체층에 고르게 전달할 수도 있고, 전극 패드 사이에 원 형상의 발광 셀 직렬 또는 병렬 접속하여 별도의 회로 없이도 가정용 교류 전원에서 플리커 없는 LED광원으로 동작할 수 있다. The present invention relates to a light emitting device, comprising a plurality of circular shaped light emitting cells formed on a semiconductor substrate, a plurality of metal wires connecting the light emitting cells, and first and second electrode pads for applying power to the light emitting cells. A light emitting chip is provided. That is, by forming the shape of the light emitting cells in a circle and keeping the gap therebetween, the current density can be improved, and the light reflection emitted to the side can be reduced, and the N-type pad formed in the circular light emitting cells and By controlling the pattern of the P-type pad, it is possible to minimize the factors that hinder the radiation of the light emitted from the light emitting cells, to evenly transfer external power to the semiconductor layer, and to form a series of light emitting cells in series or parallel between the electrode pads. It can be connected and operated as flicker-free LED light source in home AC power supply without any separate circuit.

또한, 상기 발광셀들이 LED패키지내에 수용되어 포스퍼로 도포하여 교류용LED칩을 여기 광원으로 하는 백색광을 구현할 수 있다. In addition, the light emitting cells may be accommodated in an LED package and coated with a phosphor to implement white light using an AC LED chip as an excitation light source.

발광 셀, 원 형상, N형 패드, P형 패드, 반도체층, 교류용 발광 칩 Light emitting cell, circular shape, N type pad, P type pad, semiconductor layer, light emitting chip for AC

Description

발광 칩{Luminous chip}Luminous chip

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 칩의 사시도.1 is a perspective view of a light emitting chip according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 칩의 평면도.2 is a plan view of a light emitting chip according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 칩 내의 단일 셀의 단면도. 3 is a cross-sectional view of a single cell in a light emitting chip according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 칩의 사시도. 4 is a perspective view of a light emitting chip according to a second embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 칩 내의 단일 셀의 단면도. 5 is a cross-sectional view of a single cell in a light emitting chip according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 칩의 사시도. 6 is a perspective view of a light emitting chip according to a third embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 칩 내의 단일 셀의 단면도. 7 is a cross-sectional view of a single cell in a light emitting chip according to a third embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 칩의 사시도. 8 is a perspective view of a light emitting chip according to a fourth embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 칩 내의 단일 셀의 단면도. 9 is a cross-sectional view of a single cell in a light emitting chip according to a fourth embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 반도체 기판 20, 21, 22 : N형 반도체층10: semiconductor substrate 20, 21, 22: N-type semiconductor layer

30 : 활성층 40 : P형 반도체층30: active layer 40: P-type semiconductor layer

50 : N형 패드 60 : P형 패드50: N-type pad 60: P-type pad

100 : 발광 셀 200 : 금속배선100: light emitting cell 200: metal wiring

301, 302 : 전극 패드301 and 302: electrode pad

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 다수의 발광 셀이 직렬 접속되어 직류는 물론 교류에서도 사용가능한 발광 소자에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device, and relates to a light emitting device in which a plurality of light emitting cells are connected in series and usable in direct current as well as alternating current.

발광 다이오드는 화합물 반도체의 P-N 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭한다. 이러한 발광 다이오드는 표시 소자 및 백라이트로 이용되고 있으며, 최근에는 이를 일반 조명용도로 적용하기 위해 연구가 활발히 진행중이다. A light emitting diode refers to a device that generates a small number of carriers (electrons or holes) injected using a P-N junction structure of a compound semiconductor, and emits predetermined light by recombination thereof. Such a light emitting diode is used as a display element and a backlight, and recently, research is being actively conducted to apply it to general lighting purposes.

이는 발광 다이오드를 이용한 발광 장치는 기존의 전구 또는 형광등에 비하여 소모 전력이 작고 수명이 수 내지 수십배에 이르러, 소모 전력의 절감과 내구성 측면에서 월등하다. This light emitting device using a light emitting diode is less than the conventional light bulb or fluorescent lamp, power consumption is several to several tens of times, it is superior in terms of power consumption reduction and durability.

일반적으로, 발광 다이오드를 조명용으로 사용하기 위해서는 별도의 패키징 공정을 통해 발광 소자를 형성하고, 다수의 개별 발광소자를 와이어 본딩을 통해 직렬 연결하여, 외부에서 보호 회로 및 교류/직류 변환기 등을 설치하여 램프의 형태로 제작하였다. 이러한 종래의 기술은 다수의 개별 발광 소자를 와이어로 연결함에 있어서 와이어의 단선이나, 외부 보호 회로 및 교류/직류 변환기에 의해 램프의 크기가 증대되는 문제가 발생하였다. In general, in order to use a light emitting diode for lighting, a light emitting device is formed through a separate packaging process, a plurality of individual light emitting devices are connected in series through wire bonding, and a protective circuit and an AC / DC converter are installed from the outside. Made in the form of a lamp. This conventional technology has a problem in that the size of the lamp is increased by disconnection of the wire, an external protection circuit, and an AC / DC converter in connecting a plurality of individual light emitting devices with a wire.

이에 따라 다수의 발광 셀을 웨이퍼 레벨에서 직렬 또는 병렬 연결하여 발광 칩을 제작하고, 이러한 발광 칩을 이용하여 교류 전원에서도 구동이 가능한 램프를 제작하는 기술에 관해 활발한 연구가 수행중이다. 하지만, 종래 다수의 발광 셀을 웨이퍼 레벨에서 직렬 또는 병렬 연결하여 발광 칩을 제작하는 종래의 발광 칩 제조 공정을 그대로 적용하여 발광 셀을 제작하였고, 이후, 개개의 발광 셀을 절단하여 단일의 칩으로 제작하지 않고, 인접한 발광 셀간을 직렬 또는 병렬 연결하였다. Accordingly, active research is being conducted on a technology of manufacturing a light emitting chip by connecting a plurality of light emitting cells in series or in parallel at a wafer level, and using a light emitting chip to manufacture a lamp that can be driven by an AC power source. However, a light emitting cell was manufactured by applying a conventional light emitting chip manufacturing process of manufacturing a light emitting chip by connecting a plurality of light emitting cells in series or in parallel at a wafer level, and then cutting individual light emitting cells into a single chip. Without manufacturing, adjacent light emitting cells were connected in series or in parallel.

이렇게 제작된 종래의 발광셀들은 그 형상이 대략 사각형의 형상으로 제작되어 각각의 발광셀간의 간격이 좁고, 발산열을 외부로 효과적으로 방출하지 못한다. 따라서, 인접하는 발광셀간의 광반사로 인해 발광 칩의 휘도가 떨어지고, 측면에서 방출되는 광(光)의 손실이 발생하는 문제가 발생하였다. The conventional light emitting cells manufactured as described above are manufactured in the shape of a substantially rectangular shape, so that the interval between each light emitting cell is narrow, and the heat of diverging is not effectively emitted to the outside. Accordingly, a problem arises in that the luminance of the light emitting chip is lowered due to light reflection between adjacent light emitting cells and loss of light emitted from the side surface is generated.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 웨이퍼 레벨에서 발광 셀들을 형성할 경우 셀간의 간격을 충분히 넓게 하고, 개개의 발광 셀의 형상을 변화 시켜 광의 휘도의 향상 및 측면으로 방출되는 광의 손실을 방지할 수 있으며, 인접한 셀에 의한 열적 부담을 줄일 수 있는 발광 소자를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a sufficiently wide spacing between cells when forming light emitting cells at the wafer level, and improves the brightness of light and loss of light emitted to the side by changing the shape of individual light emitting cells. It is an object of the present invention to provide a light emitting device which can prevent and reduce the thermal burden by adjacent cells.

본 발명에 따른 반도체 기판상에 형성된 다수의 원 형상의 발광 셀과, 상기 원 형상의 발광 셀 간을 연결하는 다수의 금속배선 및 상기 원 형상의 발광 셀에 전원을 인가하는 제 1 및 제 2 전극 패드를 포함하는 발광 칩을 제공한다. A plurality of circular light emitting cells formed on a semiconductor substrate according to the present invention, a plurality of metal wirings connecting the circular light emitting cells and the first and second electrodes for applying power to the circular light emitting cells Provided is a light emitting chip including a pad.

상기에서 반도체 기판 하부에 광반사하는 반사 금속막이 형성된다.In the above, a reflective metal film that reflects light is formed under the semiconductor substrate.

여기서, 상기 다수의 원 형상의 발광 셀은 각기 직렬 접속된 제 1 발광 셀 그룹 및 제 2 발광 셀 그룹을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹은 상기 제 1 및 제 2 전극 패드 사이에 병렬 접속된다. 그리고, 상기 제 1 발광 셀 그룹과 상기 제 2 발광 셀 그룹이 역 전압 방지 배선을 통해 접속된다. Here, the plurality of circular light emitting cells each include a first light emitting cell group and a second light emitting cell group connected in series, and the first and second light emitting cell groups are disposed between the first and second electrode pads. Are connected in parallel. The first light emitting cell group and the second light emitting cell group are connected through a reverse voltage preventing wiring.

이때, 상기 원 형상의 발광 셀은, 상기 반도체 기판상에 원 형상으로 형성된 N형 반도체층과, 상기 N형 반도체층 상부의 일부 영역에 원 형상으로 형성된 활성층과, 상기 활성층 상에 원 형상으로 형성된 P형 반도체층과, 상기 N형 반도체층 상에 형성된 N형 패드 및 상기 P형 반도체층 상에 형성된 P형 패드를 포함한다. In this case, the circular light emitting cell includes an N-type semiconductor layer formed in a circular shape on the semiconductor substrate, an active layer formed in a circular shape in a portion of an upper portion of the N-type semiconductor layer, and formed in a circular shape on the active layer. And a P-type semiconductor layer, an N-type pad formed on the N-type semiconductor layer, and a P-type pad formed on the P-type semiconductor layer.

그리고, 상기 P형 반도체층 상에는 ITO 등의 투명광성 전극층이 형성된다. 또한, 상기 P형 반도체층은 상기 N형 반도체층의 가장자리가 노출되도록 형성된다. 이때, 상기 N형 패드 및 P형 패드 각각은 상기 N형 반도체층 및 P형 반도체층의 가장자리 둘레의 적어도 일부를 감싸는 띠 형상으로 형성된다. 또한, 상기 P형 패드는 상기 P형 반도체층의 중심에 형성된다. A transparent photoelectrode layer such as ITO is formed on the P-type semiconductor layer. In addition, the P-type semiconductor layer is formed so that the edge of the N-type semiconductor layer is exposed. In this case, each of the N-type pad and the P-type pad is formed in a band shape surrounding at least a portion around the edge of the N-type semiconductor layer and the P-type semiconductor layer. In addition, the P-type pad is formed at the center of the P-type semiconductor layer.

본 발명에 따른 발광 다이오드에 있어서, 청구항 1 내지 청구항 제 5 중 어느 한 항에 따른 발광 칩이 실장된 발광 다이오드 패키지 및 상기 발광 칩 상에 토핑된 포스포를 포함하는 발광 다이오드를 제공한다. In the light emitting diode according to the present invention, there is provided a light emitting diode package in which the light emitting chip according to any one of claims 1 to 5 is mounted, and a phosphor topping on the light emitting chip.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 칩의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 칩의 평면도이다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 칩 내의 단일 셀의 단면도이다. 1 is a perspective view of a light emitting chip according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a light emitting chip according to a first embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view of a single cell in a light emitting chip according to the first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 발광 칩은 반도체 기판(10) 상에 형성된 다수의 원 형상의 발광 셀(100)과, 외부 전원이 입력되는 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 301)와, 발광 셀(100)간을 연결하는 다수의 금속배선(200)을 포함한다. 또한, 상기 반도체 기판(10)의 하부에 광반사율을 향상시키는 반사 금속막(400)을 더 형성할 수도 있다. 반사 금속막(400)으로 알루미늄 또는 금을 포함하는 금속성 물질막을 사용한다. 물론 상기의 반사 금속막(400)을 형성하지 않을 수도 있다. 본 실시예에서는 발광 셀(100)의 형상을 원 형상으로 형성하여 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 셀들 간의 간격을 넓일 수 있어 측면으로 복사되는 광의 간섭을 줄일 수 있다.1 to 3, a light emitting chip according to the present invention includes a plurality of circular light emitting cells 100 formed on a semiconductor substrate 10, and first and second electrode pads 301 to which external power is input. , 301 and a plurality of metal wires 200 connecting the light emitting cells 100. In addition, a reflective metal film 400 may be further formed below the semiconductor substrate 10 to improve light reflectance. As the reflective metal film 400, a metal material film including aluminum or gold is used. Of course, the reflective metal film 400 may not be formed. In the present embodiment, the shape of the light emitting cell 100 may be formed in a circular shape to improve light emission efficiency, and the distance between the cells may be widened to reduce interference of light radiated to the side.

상기의 반도체 기판(10)으로는 사파이어 또는 SiC기판을 사용하고, 그 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사각형 형상으로 형성한다. 사각형 형상의 반도체 기판(10)의 마주보는 꼭지점에 원 형상의 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302)가 배치된다. 그리고, 사각형 형상의 반도체 기판(100)상에 원 형상의 다수의 발광 셀(100)이 메트릭스 배열되어 있다. 다수의 발광 셀(100)은 2개의 직렬 접속된 그룹으로 분리되어있다. 즉, 원 형상의 제 1 발광 셀 그룹(111) 및 원 형상의 제 2 발광 셀 그룹(112)으로 분리된다. 여기서, 원 형상의 제 1 발광 셀 그룹(111)은 제 1 전극 패드(301)에 양(+)전압이 입력될 경우 발광 되고, 원 형상의 제 2 발광 셀 그룹(112)은 제 2 전극 패드(302)에 양전압(+)이 입력될 경우 발광 된다. 즉, 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹(111, 112)은 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302) 사이에 병렬 접속되어 있다. Sapphire or SiC substrate is used as the semiconductor substrate 10, and the shape thereof is formed in a quadrangular shape as shown in Figs. Circular first and second electrode pads 301 and 302 are disposed at opposite vertices of the quadrangular semiconductor substrate 10. Then, a plurality of circular light emitting cells 100 are arranged in a matrix on the rectangular semiconductor substrate 100. The plurality of light emitting cells 100 are separated into two series connected groups. That is, the light emitting cell group 111 is separated into a circular first light emitting cell group 111 and a circular second light emitting cell group 112. Here, the circular first light emitting cell group 111 emits light when a positive voltage is inputted to the first electrode pad 301, and the second circular light emitting cell group 112 has a second electrode pad. When positive voltage (+) is input to 302, it emits light. That is, the first and second light emitting cell groups 111 and 112 are connected in parallel between the first and second electrode pads 301 and 302.

본 실시예에서는 34개의 원 형상의 발광 셀(100)이 매트릭스 배열되어 있으며, 이때, 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹(111, 112)은 각기 17개의 발광 셀(100)이 직렬 접속되어 있다. In this embodiment, thirty-four circular light emitting cells 100 are arranged in a matrix. In this case, seventeen light emitting cells 100 are connected in series to the first and second light emitting cell groups 111 and 112, respectively.

상기의 발광 셀(100)은 반도체 기판(10)상에 원 형상으로 형성된 N형 반도체층(20)과, N형 반도체층(20)의 상부의 일부에 원 형상으로 형성된 활성층(30)과, 상기 활성층(30) 상에 원 형상으로 형성된 P형 반도체층(40)과, 상기 P형 반도체층(40) 상에 원 형상으로 형성된 투명전극층(45)과, 상기 노출된 N형 반도체층(20) 상에 원형 띠형상으로 형성된 N형 패드(50)와, 상기 투명전극층(45) 상에 형성된 P형 패드(60)를 포함한다. The light emitting cell 100 includes an N-type semiconductor layer 20 formed in a circular shape on the semiconductor substrate 10, an active layer 30 formed in a circular shape on a portion of the N-type semiconductor layer 20, and P-type semiconductor layer 40 formed in a circular shape on the active layer 30, transparent electrode layer 45 formed in a circular shape on the P-type semiconductor layer 40, and the exposed N-type semiconductor layer 20 N-type pad 50 formed in a circular band shape on the (), and a P-type pad 60 formed on the transparent electrode layer 45.

이때, N형 반도체층(20)을 반도체 기판(10)상에 형성된 제 1 N형 반도체층(21)과 그 상부에 형성된 제 2 N형 반도체층(22)으로 형성할 수도 있다. 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 제 2 N형 반도체층(22)은 도넛형상으로 중심부와 가장자리 사이가 제거되어 하부의 제 1 N형 반도체층을 노출시키고, 중심부의 제 2 N형 반도체층(22) 상에는 활성층(30), P형 반도체층(40), 투명전극층(45) 및 P형 패드(60)가 형성되고, 가장자리의 제 2 N형 반도체층(22) 상에는 N형 패드(50)가 형성된다. 이때, 투명전극층(45)은 ITO를 사용하고, N형 패드(50)는 N형 반도체층(20)의 테두리에 형성한다. 여기서, 활성층(30)을 원 형상으로 형성함으로 인해 사각형으로 패터닝될 때에 비하여 전류 밀도(I/A)가 2배 이상이 되어 밝기를 향상시킬 수 있고, 셀이 차지하는 면적을 최소화할 수 있다. 또한, P형 패드(60)를 원 형상의 투명전극층(45)의 중심에 배치하여 광 복사 장애 요인을 극소화할 수 있다. 또한, 투명전극층(45)은 형성하지 않을 수도 있다. In this case, the N-type semiconductor layer 20 may be formed of the first N-type semiconductor layer 21 formed on the semiconductor substrate 10 and the second N-type semiconductor layer 22 formed thereon. As shown in FIG. 3B, the second N-type semiconductor layer 22 is donut-shaped and is removed between the center and the edge to expose the lower first N-type semiconductor layer and the second N-type semiconductor at the center. The active layer 30, the P-type semiconductor layer 40, the transparent electrode layer 45, and the P-type pad 60 are formed on the layer 22, and the N-type pad ( 50) is formed. In this case, the transparent electrode layer 45 uses ITO, and the N-type pad 50 is formed at the edge of the N-type semiconductor layer 20. In this case, since the active layer 30 is formed in a circular shape, the current density (I / A) is more than doubled when compared to the square patterning, thereby improving brightness and minimizing the area occupied by the cell. In addition, the P-type pad 60 may be disposed in the center of the circular transparent electrode layer 45 to minimize the optical radiation disturbance factor. In addition, the transparent electrode layer 45 may not be formed.

이하 상술한 구조를 갖는 본 실시예에 따른 발광 칩의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a manufacturing method of a light emitting chip according to the present embodiment having the above-described structure will be described.

반도체 기판(10)상에 N형 반도체층(20), 활성층(30) 및 P형 반도체층(40)을 순차적으로 형성한다. 이후, 전체 구조상에 감광막을 도포한 다음, 마스크를 이용한 사진시각공정을 실시하여 개개의 셀을 패터닝하기 위한 제 1 감광막 패턴을 형성한다. 이때, 제 1 감광막 패턴에 의해 차폐되는 셀 영역의 형상은 원 형상이다. 다음으로, 제 1 감광막 패턴을 식각 마스크로 하는 식각공정을 통해 P형 반도체층(40), 활성층(30) 및 N형 반도체층(20)을 제거한다. 이후, 제 1 감광막 패턴을 제거하여 원 형상의 발광 셀 패턴들을 물리적/전기적으로 분리한다. The N-type semiconductor layer 20, the active layer 30, and the P-type semiconductor layer 40 are sequentially formed on the semiconductor substrate 10. Thereafter, a photoresist film is coated on the entire structure, and then a photovisual process using a mask is performed to form a first photoresist pattern for patterning individual cells. At this time, the shape of the cell region shielded by the first photosensitive film pattern is circular. Next, the P-type semiconductor layer 40, the active layer 30, and the N-type semiconductor layer 20 are removed through an etching process using the first photoresist pattern as an etching mask. Thereafter, the first photoresist pattern is removed to physically and electrically separate the circular light emitting cell patterns.

전체 구조상에 감광막을 도포한 다음, 마스크를 이용한 사진식각공정을 실시하여 제 2 감광막 패턴을 형성한다. 제 2 감광막 패턴을 통해 노출된 N형 반도체층 (20)의 형상은 원형 띠 형상으로 형성된다. 즉, 제 2 감광막 패턴은 분리된 발광 셀패턴의 중심영역에는 원 형상으로 잔류하고, 발광 셀 패턴의 가장자리 영역은 원형 띠 형상으로 제거된다. 다음으로, 제 2 감광막 패턴을 식각마스크로 하는 식각공정을 실시하여 P형 반도체층(40) 및 활성층(20)을 제거하여 N형 반도체층(20)을 노출한다. 소정의 스트립 공정을 통해 제 2 감광막 패턴을 제거한다. 이때, N형 반도체층도 소정두께 함께 제거될 수도 있다. After the photoresist is coated on the entire structure, a photolithography process using a mask is performed to form a second photoresist pattern. The N-type semiconductor layer 20 exposed through the second photosensitive film pattern is formed in a circular band shape. That is, the second photosensitive film pattern remains in a circular shape in the center region of the separated light emitting cell pattern, and the edge region of the light emitting cell pattern is removed in a circular band shape. Next, an etching process using the second photoresist pattern as an etching mask is performed to remove the P-type semiconductor layer 40 and the active layer 20 to expose the N-type semiconductor layer 20. The second photoresist pattern is removed through a predetermined strip process. At this time, the N-type semiconductor layer may also be removed with a predetermined thickness.

P형 반도체층(40) 상에 ITO를 이용한 투명전극층(45)을 형성한다. 즉, P형 반도체층(40)을 노출하는 제 3 감광막 패턴을 형성한 다음, 투명전극층(45)을 그 상부에 형성하고, 스트립 공정을 통해 제 3 감광막 패턴을 제거하면 P형 반도체층(40)상에 투명전극(45)이 형성된다.A transparent electrode layer 45 using ITO is formed on the P-type semiconductor layer 40. That is, after forming the third photoresist layer pattern exposing the P-type semiconductor layer 40, the transparent electrode layer 45 is formed thereon, and the third photoresist layer pattern is removed through a stripping process, the P-type semiconductor layer 40 Is formed on the transparent electrode 45.

P형 반도체층(40) 및 N형 반도체층(20) 상에 각기 N형 패드(50) 및 P형 패드(60)를 형성한다. 이때, P형 패드(60)는 P형 반도체층(40)의 중심에 형성되고, N형 패드(50)는 노출된 원 형상의 N형 반도체층(20)의 가장자리에 원형 띠 형상으로 형성된다. 즉, 전체 구조상에 감광막을 도포한 다음, 사진 식각공정을 통해 노출된 N형 반도체층(20)의 가장자리 영역과 투명전극(45)의 중심영역을 노출하는 제 4 감광막 패턴을 형성한다. 이후, 전체 구조상에 금, 은, 백금, 알루미늄 및 구리와 같은 금속성의 도전성막을 노출된 영역에 형성하여 N형 패드(50) 및 P형 패드(60)를 갖는 원 형상의 발광 셀(100)을 제작한다. N-type pads 50 and P-type pads 60 are formed on the P-type semiconductor layer 40 and the N-type semiconductor layer 20, respectively. At this time, the P-type pad 60 is formed in the center of the P-type semiconductor layer 40, the N-type pad 50 is formed in a circular band shape on the edge of the exposed circular N-type semiconductor layer 20. . That is, after the photoresist is coated on the entire structure, a fourth photoresist pattern is formed to expose the edge region of the N-type semiconductor layer 20 exposed through the photolithography process and the center region of the transparent electrode 45. Thereafter, metallic conductive films such as gold, silver, platinum, aluminum, and copper are formed on the entire structure to expose the circular light emitting cell 100 having the N-type pad 50 and the P-type pad 60. To make.

인접한 일 발광 셀(100)의 N형 패드(50)와 타 발광 셀(100)의 P형 패드(60) 를 에어브리지 공정 또는 스텝 커버리지 공정을 통해 금속배선(200)으로 연결한다. 상기의 공정에서 별도의 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302)를 함께 형성하고, 가장자리에 위치한 두 발광 셀(100)의 N형 패드(50) 및 P형 패드(60)를 금속배선(200)을 이용하여 각기 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302)에 연결한다. The N-type pad 50 of the adjacent one light emitting cell 100 and the P-type pad 60 of the other light emitting cell 100 are connected to the metal wiring 200 through an air bridge process or a step coverage process. In the above process, the first and second electrode pads 301 and 302 are formed together, and the N-type pads 50 and the P-type pads 60 of the two light emitting cells 100 positioned at the edges of the metal wiring ( 200 to connect to the first and second electrode pads 301 and 302, respectively.

이후, 상기의 반도체 기판(10)의 하부에 반사 금속막(400)을 형성한다. 이때, 반도체 기판(10)의 두께를 목표로 하는 두께가 되도록 그 하부면을 절단한 다음, 그 절단면의 상부에 반사 금속막(400)을 형성한다. Thereafter, a reflective metal film 400 is formed under the semiconductor substrate 10. At this time, the lower surface of the semiconductor substrate 10 is cut to have a target thickness, and then the reflective metal film 400 is formed on the upper surface of the cut surface.

본 실시예에서, 상기의 원 형상의 발광 셀의 제작 방법은 이에 한정되지 않고 다양하게 변화할 수 있다. 즉, N형 반도체층(20)을 2층으로 형성할 수도 있다. In the present embodiment, the manufacturing method of the circular light emitting cell is not limited thereto, and may be variously changed. That is, the N-type semiconductor layer 20 may be formed in two layers.

물론 앞서 설명한 제작방법에서는 셀간을 분리한 다음, N형 반도체층(20)을 노출시켰지만, 본 설명에서는 제 1 및 제 2 N형 반도체층(21, 22)을 패터닝 및 노출한 다음, 셀간을 분리한다. 상술한 방법은 각각의 설명에 한정되지 않고, 서로 병행하여 적용이 가능하다. Of course, in the above-described fabrication method, the cells are separated and then the N-type semiconductor layer 20 is exposed. In the present description, the first and second N-type semiconductor layers 21 and 22 are patterned and exposed, and then the cells are separated. do. The above-mentioned methods are not limited to each description, but can be applied in parallel with each other.

이후, P형 반도체층(40) 상에 투명전극층(45)과 P형 패드(60)를 형성하고, 제 2 N형 반도체층(22) 상에 N형 패드(50)를 형성한다. Thereafter, the transparent electrode layer 45 and the P-type pad 60 are formed on the P-type semiconductor layer 40, and the N-type pad 50 is formed on the second N-type semiconductor layer 22.

또한, 본 발명은 이에 한정되지 않고, N형 패드 및 P형 패드의 형상을 다양하게 변화 시킬 수 있다. 이하, N형 패드를 원 형상의 발광 셀의 가장자리 일부영역에 형성하고, P형 패드 또한, P형 반도체층의 가장자리 영역에 형성한 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하다. 하기 실시예에서는 앞서 설명한 제 1 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.  In addition, the present invention is not limited thereto, and the shape of the N-type pad and the P-type pad may be variously changed. Hereinafter, a second embodiment of the present invention in which an N-type pad is formed in a portion of the edge of a circular light emitting cell and a P-type pad is also formed in the edge region of a P-type semiconductor layer will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, a description overlapping with the first embodiment described above will be omitted.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 칩의 사시도이다. 도 5는 본 발 명의 제 2 실시예에 따른 발광 칩 내의 단일 셀의 단면도이다. 4 is a perspective view of a light emitting chip according to a second embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view of a single cell in a light emitting chip according to a second embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 칩은 반도체 기판(10) 상에 형성된 원 형상의 다수의 발광 셀(100)과, 외부 전원이 입력되는 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 301)와, 발광 셀(100)간을 연결하는 다수의 금속배선(200)을 포함한다.4 and 5, the light emitting chip according to the present embodiment includes a plurality of circular light emitting cells 100 formed on the semiconductor substrate 10, and first and second electrode pads to which external power is input. 301 and 301 and a plurality of metal wires 200 connecting the light emitting cells 100.

상기의 발광 셀(100)은 반도체 기판(10)상에 원 형상으로 형성된 N형 반도체층(20)과, N형 반도체층(20)의 상부의 일부에 원 형상으로 형성된 활성층(30)과, 상기 활성층(30) 상에 원 형상으로 형성된 P형 반도체층(40)과, 상기 P형 반도체층(40) 상에 원 형상으로 형성된 투명전극층(45)과, 상기 노출된 N형 반도체층(20) 상의 가장자리 일부에 형성된 N형 패드(50)와, 상기 투명전극층(45) 상의 가장자리 일부에 형성된 P형 패드(60)를 포함한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 일 원 형상의 발광 셀(100)의 N형 패드(50)는 이와 접속될 타 원 형상의 발광 셀(100)의 P형 패드(60)와 인접한 영역에 형성된다. 일 원 형상의 발광 셀(100)의 P형 패드(60)는 이와 접속된 타 원 형상의 발광 셀(100)의 N형 패드(50)와 인접한 영역에 형성된다. 이를 통해 이들간을 연결하는 금속배선의 길이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 칩의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302)와 인접한 원 형상의 발광 셀(100)들의 N형 패드(50) 및 P형 패드(60)는 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302)와 인접한 영역에 형성된다. 또한, 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302) 상의 가장자리 일부에는 P형 반도체층(40)과 접속된 별도의 금속전극이 더 형성될 수도 있다. The light emitting cell 100 includes an N-type semiconductor layer 20 formed in a circular shape on the semiconductor substrate 10, an active layer 30 formed in a circular shape on a portion of the N-type semiconductor layer 20, and P-type semiconductor layer 40 formed in a circular shape on the active layer 30, transparent electrode layer 45 formed in a circular shape on the P-type semiconductor layer 40, and the exposed N-type semiconductor layer 20 N-type pad 50 formed on a portion of the edge on the (), and a P-type pad 60 formed on a portion of the edge on the transparent electrode layer 45. That is, as shown in FIG. 4, the N-type pad 50 of the one-shaped light emitting cell 100 is located in an area adjacent to the P-type pad 60 of the elliptic light emitting cell 100 to be connected thereto. Is formed. The P-type pad 60 of the circular light emitting cell 100 is formed in an area adjacent to the N-type pad 50 of the elliptic light emitting cell 100 connected thereto. This can reduce the length of the metal wiring connecting them and improve the luminous efficiency of the chip. In addition, the N-type pad 50 and the P-type pad 60 of the circular light emitting cells 100 adjacent to the first and second electrode pads 301 and 302 may have the first and second electrode pads 301 and 302. ) Is formed in the adjacent area. In addition, a separate metal electrode connected to the P-type semiconductor layer 40 may be further formed at a portion of the edges on the first and second electrode pads 301 and 302.

이때, 금속배선(200)을 통해 일 원 형상의 발광 셀(100)의 N형 반도체층(20)의 가장자리 일부에 형성된 N형 패드(50)과 타 원 형상 발광 셀(100)의 P형 반도체층(40)의 가장자리 일부에 형성된 P형 패드(40)가 전기적으로 접속된다.At this time, the N-type pad 50 and the P-type semiconductor of the elliptic light-emitting cell 100 formed on a portion of the edge of the N-type semiconductor layer 20 of the circular-shaped light emitting cell 100 through the metal wiring 200. P-type pads 40 formed on a portion of the edge of layer 40 are electrically connected.

여기서, 상기 N형 패드(50) 및 P형 패드(60)는 노출된 N형 반도체층(50) 및 P형 반도체층(40)의 가장자리의 둘레를 15 ~ 85%를 감싸는 띠 형상으로, 가장자리의 둘레를 25 ~ 50 %정도를 둘러싸는 것이 바람직하다. 이를 통해 광의 출사를 방지하는 요소를 줄일 수 있다.Here, the N-type pad 50 and the P-type pad 60 has a band shape surrounding the edges of the exposed N-type semiconductor layer 50 and the P-type semiconductor layer 40 by 15 to 85%, and the edge It is desirable to enclose around 25-50% of the circumference. This can reduce the factors that prevent the emission of light.

또한, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 단일 원 형상의 발광 셀(100) 상에 형성된 N형 패드(50)와 P형 패드(60)는 다수의 발광 셀(100)들 간을 직렬연결하기 용이하기 위해 그 거리가 인접해 있을 수도 있고, 떨어져 있을 수도 있다. In addition, as illustrated in FIGS. 5A and 5B, the N-type pad 50 and the P-type pad 60 formed on the single circular light emitting cell 100 may include a plurality of light emitting cells 100. The distances may be adjacent or separated to facilitate serial connection between them.

이뿐만 아니라 본 발명에서는 P형 반도체층에 고르게 전원을 인가하는 P형 패드를 P형 반도체층의 가장자리 영역에 띠 형상으로 형성할 수도 있다. 이와 같은 본 발명의 제 3 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 하기 실시예에서는 앞서 설명한 제 1 및 제 2 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.In addition, in the present invention, a P-type pad for evenly applying power to the P-type semiconductor layer may be formed in a band shape in the edge region of the P-type semiconductor layer. Such a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, a description overlapping with the above-described first and second embodiments will be omitted.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 칩의 사시도이다. 도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 칩 내의 단일 셀의 단면도이다. 6 is a perspective view of a light emitting chip according to a third embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view of a single cell in a light emitting chip according to a third embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 칩은 반도체 기판(10) 상에 형성된 다수의 원 형상의 발광 셀(100)과, 외부 전원을 입력받는 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 301)와, 원 형상의 발광 셀(100)간을 연결하는 다수의 금속배선(200)을 포함한다.6 and 7, the light emitting chip according to the present embodiment includes a plurality of circular light emitting cells 100 formed on the semiconductor substrate 10, and first and second electrode pads receiving external power. 301 and 301 and a plurality of metal wires 200 connecting between the circular light emitting cells 100.

여기서, 원 형상의 발광 셀(100)은 반도체 기판(10)상에 원 형상으로 형성된 N형 반도체층(20)과, N형 반도체층(20)의 상부의 일부에 원 형상으로 형성된 활성층(30)과, 상기 활성층(30) 상에 원 형상으로 형성된 P형 반도체층(40)과, 상기 P형 반도체층(40) 상에 원 형상으로 형성된 투명전극층(45)과, 상기 노출된 N형 반도체층(20) 상의 가장자리 일부에 형성된 N형 패드(50)와, 상기 투명전극층(45) 상의 가장자리를 감싸는 원형 띠 형상의 P형 패드(60)를 포함한다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 일 원 형상의 발광 셀(100)의 N형 패드(50)는 이와 접속될 타 원 형상의 발광 셀(100)의 P형 패드(60)와 인접한 영역에 형성된다. Here, the circular light emitting cell 100 has an N-type semiconductor layer 20 formed in a circular shape on the semiconductor substrate 10 and an active layer 30 formed in a circular shape on a part of the upper portion of the N-type semiconductor layer 20. ), A P-type semiconductor layer 40 formed in a circular shape on the active layer 30, a transparent electrode layer 45 formed in a circular shape on the P-type semiconductor layer 40, and the exposed N-type semiconductor. An N-type pad 50 formed at a portion of the edge on the layer 20 and a circular band-shaped P-type pad 60 surrounding the edge on the transparent electrode layer 45 are included. That is, as shown in FIG. 6, the N-type pad 50 of the one-shaped light emitting cell 100 is located in an area adjacent to the P-type pad 60 of the elliptic light emitting cell 100 to be connected thereto. Is formed.

이와 같이 P형 반도체층(40)을 가장자리에서 감싸는 형상의 P형 패드(60)를 형성하여 P형 반도체층(40)에 고르게 전류를 인가할 수 있게 되어 소자의 전기적/광학적 성능을 향상시킬 수 있다. As such, the P-type pad 60 having a shape surrounding the P-type semiconductor layer 40 can be formed to apply current evenly to the P-type semiconductor layer 40, thereby improving the electrical / optical performance of the device. have.

또한, 본 발명은 N형 패드 및 P형 패드 각각이 N형 반도체층 및 P형 반도체층을 감싸도록 하여 외부의 전원이 반도체층으로 고르게 인가되도록 할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 제 4 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 하기 실시예에서는 앞서 설명한 제 1 내지 제 3 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.In addition, according to the present invention, the N-type pad and the P-type pad respectively surround the N-type semiconductor layer and the P-type semiconductor layer so that external power is evenly applied to the semiconductor layer. This fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, descriptions overlapping with those of the first to third embodiments described above will be omitted.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 칩의 사시도이다. 도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 칩 내의 단일 셀의 단면도이다. 8 is a perspective view of a light emitting chip according to a fourth embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view of a single cell in a light emitting chip according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 칩은 반도체 기판(10) 상에 형성된 다수의 원 형상의 발광 셀(100)과, 외부 전원을 입력받는 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 301)와, 원 형상의 발광 셀(100)간을 연결하는 다수의 금속배선 (200)을 포함한다.8 and 9, the light emitting chip according to the present embodiment includes a plurality of circular light emitting cells 100 formed on the semiconductor substrate 10, and first and second electrode pads receiving external power. 301 and 301 and a plurality of metal wires 200 connecting between the circular light emitting cells 100.

여기서, 원 형상의 발광 셀(100)은 반도체 기판(10)상에 원 형상으로 형성된 N형 반도체층(20)과, N형 반도체층(20)의 상부의 일부에 원 형상으로 형성된 활성층(30)과, 상기 활성층(30) 상에 원 형상으로 형성된 P형 반도체층(40)과, 상기 P형 반도체층(40) 상에 원 형상으로 형성된 투명전극층(45)과, 상기 노출된 N형 반도체층(20) 상의 가장자리를 감싸는 원형 띠 형상의 N형 패드(50)와, 상기 투명전극층(45) 상의 가장자리를 감싸는 원형 띠 형상의 P형 패드(60)를 포함한다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 일 원 형상의 발광 셀(100)의 N형 패드(50)는 이와 접속될 타 원 형상의 발광 셀(100)의 P형 패드(60)와 인접한 영역에 형성된다. Here, the circular light emitting cell 100 has an N-type semiconductor layer 20 formed in a circular shape on the semiconductor substrate 10 and an active layer 30 formed in a circular shape on a part of the upper portion of the N-type semiconductor layer 20. ), A P-type semiconductor layer 40 formed in a circular shape on the active layer 30, a transparent electrode layer 45 formed in a circular shape on the P-type semiconductor layer 40, and the exposed N-type semiconductor. A circular strip-shaped N-type pad 50 surrounding the edge on the layer 20 and a circular strip-shaped P-type pad 60 surrounding the edge on the transparent electrode layer 45 are included. That is, as shown in FIG. 8, the N-type pad 50 of the one-shaped light emitting cell 100 is located in an area adjacent to the P-type pad 60 of the elliptic light emitting cell 100 to be connected thereto. Is formed.

이와 같이 N형 반도체층을 가장자리에서 감싸는 형상의 N형 패드를 형성하여 N형 반도체층에 고르게 전류를 인가할 수 있고, P형 반도체층(40)을 가장자리에서 감싸는 형상의 P형 패드(60)를 형성하여 P형 반도체층(40)에 고르게 전류를 인가할 수도 있어 소자의 전기적/광학적 성능을 향상시킬 수 있으며, N형 패드와 P형 패드 간을 금속배선으로 연결할 경우, 연결 범위의 제약이 줄어들 수 있다. As described above, an N-type pad having a shape surrounding the N-type semiconductor layer may be formed to apply current evenly to the N-type semiconductor layer, and the P-type pad 60 having a shape surrounding the P-type semiconductor layer 40 may be wrapped around the edge. It is possible to apply the current evenly to the P-type semiconductor layer 40 by forming a can improve the electrical / optical performance of the device, when connecting the N-type pad and the P-type pad by metal wiring, the connection range is limited Can be reduced.

또한, 본 발명은 인접한 제 1 및 제 2 셀 그룹의 일부를 전기적으로 연결하여 전전압을 줄일 수 있다. 이와 같은 본 발명의 제 5 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 하기 실시예에서는 앞서 설명한 제 1 내지 제 4 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.In addition, the present invention can reduce the total voltage by electrically connecting a portion of the adjacent first and second cell groups. This fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, descriptions overlapping with those of the first to fourth embodiments described above will be omitted.

도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 칩의 사시도이다. 도 11는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 칩 내의 평면도이다. 도 12은 제 5 실시예에 따른 발광 칩의 등가 회로도이다. 10 is a perspective view of a light emitting chip according to a fifth embodiment of the present invention. 11 is a plan view of a light emitting chip according to a fifth embodiment of the present invention. 12 is an equivalent circuit diagram of a light emitting chip according to a fifth embodiment.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 실시예의 발광 칩은 반도체 기판(10) 상에 매트릭스 배열된 다수의 원 형상의 발광 셀(100)과, 외부 전원을 입력받는 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 301)와, 상기 발광 셀(100)을 각기 직렬 접속된 제 1 발광 셀 그룹(111)과 제 2 발광 셀 그룹(112)으로 분할연결하고, 상기 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹(111, 112)과 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302) 간을 연결하는 다수의 금속배선(200)과, 상기 제 1 발광 셀 그룹(111)의 금속배선(200)과 상기 제 2 발광 셀 그룹(112)의 금속배선(200) 간을 연결하는 역 전압 방지 배선(510, 520, 530)을 포함한다. 10 to 12, the light emitting chip according to the present embodiment includes a plurality of circular light emitting cells 100 arranged in a matrix on a semiconductor substrate 10, and first and second electrode pads receiving external power. 301 and 301 and the light emitting cell 100 are divided into a first light emitting cell group 111 and a second light emitting cell group 112 connected in series, respectively, and the first and second light emitting cell groups 111 are respectively connected. , A plurality of metal wires 200 connecting the first and second electrode pads 301 and 302, the metal wires 200 and the second light emitting cells of the first light emitting cell group 111. And reverse voltage preventing wirings 510, 520, and 530 connecting the metal lines 200 of the group 112.

본 실시예에서는 사각형 형상의 반도체 기판(10)의 마주보는 꼭지점에 원 형상의 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302)가 배치된다. 다수의 발광 셀(100)은 금속배선(200)에 의해 2개의 직렬 접속된 그룹으로 분리되어있다. 즉, 원 형상의 제 1 발광 셀 그룹(111) 및 원 형상의 제 2 발광 셀 그룹(112)으로 분리되고, 이들의 일부가 역 전압 방지 배선(510, 520, 530)을 통해 다시 분할된다. In the present exemplary embodiment, circular first and second electrode pads 301 and 302 are disposed at opposite vertices of the rectangular semiconductor substrate 10. The plurality of light emitting cells 100 are separated into two series connected groups by the metal wire 200. That is, the first light emitting cell group 111 and the second light emitting cell group 112 are formed in a circular shape, and some of them are divided again through the reverse voltage preventing wirings 510, 520, and 530.

즉, 본 실시예의 등가회로에 도시된 바와같이 다수의 직렬 접속된 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹(111, 112)이 역전압 방지 배선(510, 520, 530)에 의해 양 발광 셀 그룹의 일부가 접속되어 그 일부가 병렬 접속된다. 즉, 역전압 방지 배선(510, 520, 530)에 의해 직렬 접속된 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹(111, 112)이 병렬 접속된 다수의 그룹(도 12의 A, B, C, D 참조)으로 분할되고, 이들 병렬 접속된 다수의 그룹(A, B, C, D)이 직렬 접속된다. That is, as shown in the equivalent circuit of the present embodiment, the plurality of series-connected first and second light emitting cell groups 111 and 112 are part of both light emitting cell groups by the reverse voltage preventing wirings 510, 520, and 530. Are connected and a part thereof is connected in parallel. That is, a plurality of groups (see A, B, C, and D of FIG. 12) in which the first and second light emitting cell groups 111 and 112 connected in series by the reverse voltage preventing wirings 510, 520, and 530 are connected in parallel. ), And a plurality of groups A, B, C, and D connected in parallel are connected in series.

본 실시예에서는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 18개의 원 형상의 발광 셀(100)이 매트릭스 배열되어 있고, 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹(111, 112)은 각기 14개의 발광 셀(100)이 직렬 접속되어 있다. 또한, 각각의 발광 셀 그룹(111, 112) 내의 발광 셀(100) 간을 연결하기 위해 13개의 금속배선(200)과, 발광 셀 그룹(111, 112)과 제 1 및 제 2 전극 패드(301, 302) 간을 연결하기 위한 2개의 금속배선(200)으로 이루어졌다. 또한, 3개의 역 전압 방지 배선(510, 520, 530)을 통해 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹(111, 112)의 금속배선(200)이 각기 접속되어 있다. In the present embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, 18 circular light emitting cells 100 are arranged in a matrix, and the first and second light emitting cell groups 111 and 112 are each of 14 light emitting cells ( 100 is connected in series. In addition, the thirteen metal wires 200, the light emitting cell groups 111 and 112, and the first and second electrode pads 301 are connected to connect the light emitting cells 100 in the light emitting cell groups 111 and 112. , 302 consists of two metal wires (200) for connecting. In addition, the metal wires 200 of the first and second light emitting cell groups 111 and 112 are connected to each other through the three reverse voltage preventing wirings 510, 520, and 530.

이때, 제 1 전극 패드(301)에서부터 발광 셀(110)간을 직렬 연결하는 금속배선(200)을 순차적으로 번호를 부여하였을 경우, 제 1 발광 셀 그룹(111)의 4번째 금속배선(200)과, 제 2 발광 셀 그룹(112)의 4번째 금속배선(100)이 제 1 역 전압 방지 배선(510)을 통해 접속된다. 제 1 발광 셀 그룹(111)의 7번째 금속배선(200)과 제 2 발광 셀 그룹(112)의 9번째 금속배선(200)이 제 2 역 전압 방지 배선(520)을 통해 접속된다. 또한, 제 1 발광 셀 그룹(111)의 12번째 금속배선(200)과 제 2 발광 셀 그룹(112)의 12 번째 금속배선(200)이 제 3 역 전압 방지 배선(530)을 통해 접속된다.  In this case, when the metal wires 200 sequentially connecting the first electrode pads 301 to the light emitting cells 110 are sequentially numbered, the fourth metal wires 200 of the first light emitting cell group 111 may be numbered. And the fourth metal wiring 100 of the second light emitting cell group 112 are connected through the first reverse voltage preventing wiring 510. The seventh metal wiring 200 of the first light emitting cell group 111 and the ninth metal wiring 200 of the second light emitting cell group 112 are connected through the second reverse voltage preventing wiring 520. In addition, the twelfth metal wiring 200 of the first light emitting cell group 111 and the twelfth metal wiring 200 of the second light emitting cell group 112 are connected through the third reverse voltage preventing wiring 530.

이와 같이 직렬 접속된 제 1 및 제 2 발광 셀 블록(111, 112)의 중간을 연결하는 역 전압 방지 배선(510, 520, 530)이 없을 경우에 VF×14 배로 걸리는 VR(역전압)문제가 있게 되지만, 상술한 바와 같이 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹(111, 112) 내의 3~5개의 발광 셀 마다 빛의 경로가 없는 바닥층에 역 전압 방지 배선(510, 520, 530)을 이용하여 중간 접속을 함으로써 VF × 14개의 VR이 상대편 발광 셀 그 룹에 걸리는 충격을 완화한다. 즉, 일 방향에 걸리는 역전압이 중간 접속수에 따라 (3/14)×VR 내지 (5/14)×VR로 낮아지게 되어 발광 셀(100)의 PN 접합에서 VR으로 인한 정전용량만큼의 충격 전류의 감소를 가져온다. 예를 들어 VF가 3.4V일 경우, VR = VF×14 = 3.4V×14 = 47.6V가 된다. 하지만 본 실시예에 따른 역 전압 방지 배선을 접속시키게 되면, (3/14)×47.6V 내지 (5/14)×47.6V 즉, 10.2 내지 17.0V로 안전하게 VR이 걸리게 된다. In this case, when there is no reverse voltage preventing wirings 510, 520, and 530 connecting the middles of the first and second light emitting cell blocks 111 and 112 connected in series, a VR (reverse voltage) problem, which is VF × 14 times, occurs. However, as described above, every three to five light emitting cells in the first and second light emitting cell groups 111 and 112 are intermediate by using reverse voltage preventing wirings 510, 520, and 530 on the bottom layer where there is no light path. By making the connection, the VF × 14 VRs alleviate the impact on the opposite light emitting cell group. That is, the reverse voltage applied in one direction is lowered from (3/14) x VR to (5/14) x VR depending on the number of intermediate connections, so that the impact of the capacitance due to VR at the PN junction of the light emitting cell 100 is reduced. Leads to a decrease in current. For example, when VF is 3.4V, VR = VF × 14 = 3.4V × 14 = 47.6V. However, when the reverse voltage preventing wiring according to the present embodiment is connected, VR is securely applied at (3/14) × 47.6V to (5/14) × 47.6V, that is, 10.2 to 17.0V.

이와 같이 직렬로 어레이된 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹(111, 112)의 중간 중간에 중간연결부인 역 전압 방지 배선(510, 520, 530)을 구성하여 반대편 발광 셀 그룹에 걸리는 역전압을 줄일 수 있다. The reverse voltage preventing wirings 510, 520, and 530, which are intermediate connections, are formed in the middle of the first and second light emitting cell groups 111 and 112 arranged in series, thereby reducing the reverse voltage applied to the opposite light emitting cell groups. Can be.

상술한 실시예의 발광 칩을 이용하여 발광 다이오드를 제조할 수 있다. The light emitting diode can be manufactured using the light emitting chip of the above-described embodiment.

상술한 제 1 내지 제 5 실시예에 따른 발광 칩을 발광 다이오드 패키지에 실장한 다음, 그 상부에 포스포를 토핑하여 백색광을 갖는 발광 다이오드를 구현 할 수 있다. The light emitting chip according to the first to fifth embodiments described above may be mounted in a light emitting diode package, and then a light emitting diode having white light may be implemented by topping a phosphor thereon.

상술한 발광 칩을 PCB 기판, 금속 슬러그, 금속 기판, 리드 프레임 또는 히트 싱크등을 포함하는 발광 다이오드 패키지 상에 실장시키고, 와이어를 이용하여 전극과 연결한다. 이후, 발광 칩 상부에 형광체를 얇게 코팅한 다음, 발광 칩을 봉지하는 몰딩부를 형성한다. 여기서, 상기 형광체로는 가넷구조나 실리케이트구조의 형광체를 사용하며, 발광 칩이 발산하는 빛의 파장을 변환시켜 원하는 색상의 빛을 방출할 수 있는 것이라면 다양한 종류의 형광체가 가능하다. 예를 들어 청색을 발광 하는 발광 칩상에 YAG:Ce 형광체를 포팅하여 백색을 구현한다.The light emitting chip described above is mounted on a light emitting diode package including a PCB substrate, a metal slug, a metal substrate, a lead frame, a heat sink, and the like, and is connected to an electrode using a wire. Thereafter, a thin coating of the phosphor on the light emitting chip is formed, and then a molding part encapsulating the light emitting chip is formed. Here, as the phosphor, a phosphor having a garnet structure or a silicate structure is used, and various kinds of phosphors may be used as long as the phosphor emits light of a desired color by converting a wavelength of light emitted by a light emitting chip. For example, a white YAG: Ce phosphor is ported on a light emitting chip emitting blue light.

상술한 바와 같이 본 발명은 발광 셀의 형상을 원 형상으로 형성하고, 이들간의 간격을 일정하게 유지함으로써, 사각 형상의 발광 셀보다 전류 밀도가 향상되고, 측면으로 복사되는 광반사를 줄일 수 있고, 개개의 발광 셀들이 발산하는 열로 인한 열적 스트레스를 줄일 수 있다. As described above, the present invention forms the shape of the light emitting cells in a circular shape and maintains a constant gap therebetween, thereby improving current density and reducing light reflection emitted to the side, compared to the square light emitting cells. The thermal stress due to the heat emitted by the individual light emitting cells can be reduced.

또한, 원 형상의 발광 셀에 형성되는 N형 패드 및 P형 패드의 패턴을 제어하여, 발광 셀이 방출하는 광의 복사를 방해하는 요인을 최소화할 수 있고, 외부의 전원을 반도체층에 고르게 전달할 수도 있다. In addition, by controlling the pattern of the N-type pad and P-type pad formed in the circular light emitting cell, it is possible to minimize the factors that interfere with the radiation of the light emitted by the light emitting cell, and to evenly transmit external power to the semiconductor layer. have.

또한, 원 형상의 발광 셀을 전극 패드 사이에 직렬 또는 병렬 접속하여 별도의 회로 없이도 가정용 교류 전원에서 플리커(Flicker) 없는 LED광원으로 동작할 수 있다. In addition, the circular light emitting cells may be connected in series or in parallel between the electrode pads to operate as a flicker-free LED light source in a domestic AC power supply without a separate circuit.

또한, 직렬로 어레이된 발광셀의 일단에 전력이 인가되면 반대편 발광 셀 단에 걸리는 역 전압을 줄일 수 있다. In addition, when power is applied to one end of the light emitting cells arranged in series, the reverse voltage applied to the opposite end of the light emitting cells can be reduced.

Claims (10)

반도체 기판상에 형성된 원 형상의 N형 반도체층과, 상기 N형 반도체층 상의 일부 영역에 형성된 활성층과, 상기 활성층 상에 원 형상의 P형 반도체층이 형성된 다수의 발광 셀;A plurality of light emitting cells in which a circular N-type semiconductor layer formed on a semiconductor substrate, an active layer formed in a partial region on the N-type semiconductor layer, and a circular P-type semiconductor layer are formed on the active layer; 상기 다수의 발광 셀의 N형 및 P형 반도체층 상에 구비된 제 1 및 제 2 전극 패드; 및First and second electrode pads provided on N-type and P-type semiconductor layers of the plurality of light emitting cells; And 상기 다수의 발광 셀간을 연결하는 다수의 금속배선을 포함하는 발광 칩.A light emitting chip comprising a plurality of metal wires connecting the plurality of light emitting cells. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 반도체 기판 하부에 광반사하는 반사 금속막이 형성된 발광 칩.A light emitting chip having a reflective metal film formed under light of the semiconductor substrate. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 다수의 원 형상의 발광 셀은 각기 직렬 접속된 제 1 발광 셀 그룹 및 제 2 발광 셀 그룹을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 발광 셀 그룹은 상기 제 1 및 제 2 전극 패드 사이에 병렬 접속된 발광 칩.The plurality of circular light emitting cells each include a first light emitting cell group and a second light emitting cell group connected in series, and the first and second light emitting cell groups are connected in parallel between the first and second electrode pads. Luminous chip. 청구항 3에 있어서, The method according to claim 3, 상기 제 1 발광 셀 그룹과 상기 제 2 발광 셀 그룹이 역 전압 방지 배선을 통해 접속된 발광 칩.And the first light emitting cell group and the second light emitting cell group are connected through a reverse voltage preventing wiring. 삭제delete 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 P형 반도체층 상에는 ITO 등의 투명 전극층이 형성된 발광 칩.A light emitting chip having a transparent electrode layer such as ITO formed on the P-type semiconductor layer. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 P형 반도체층은 상기 N형 반도체층의 가장자리가 노출되도록 형성된 발광 칩.The P-type semiconductor layer is a light emitting chip formed so that the edge of the N-type semiconductor layer is exposed. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 제 1 및 제 2 전극 패드 각각은 상기 N형 반도체층 및 상기 P형 반도체층의 가장자리 둘레의 적어도 일부를 감싸는 띠 형상으로 형성된 발광 칩.Each of the first and second electrode pads is formed in a band shape surrounding at least a portion around edges of the N-type semiconductor layer and the P-type semiconductor layer. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 제 2 전극 패드는 상기 P형 반도체층의 중심에 형성된 발광 칩.The second electrode pad is a light emitting chip formed in the center of the P-type semiconductor layer. 삭제delete
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